应用于4G通信的小型化多频段宽带手机天线研究

发布时间：2017-11-01 17:08

  本文关键词：应用于4G通信的小型化多频段宽带手机天线研究

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【摘要】：随着移动通信技术的快速发展,移动终端设备正朝着多功能和多网络通信制式演进。而天线作为电磁波信号的重要收发装置,其性能将直接影响通信的质量。电小天线因其尺寸小、覆盖较宽工作频段等优良特性而得到了广泛地应用。本文详细论述了应用于移动终端中的手机天线的基本理论,阐述了多种手机天线分析方法,总结了使用较为广泛的小型化、多频段、宽频带手机天线设计技术。针对智能手机天线,研究了天线的设计流程与方法,并提出了两款较为新颖的小型化、多频段、宽频带智能手机天线,主要工作概括为以下两点：1、设计了一款带有闭合金属边框的七频段手机天线,该天线能够有效地降低闭合金属边框对传统手机PIFA天线和单极子天线的信号屏蔽影响,所设计天线依托缝隙天线理论,将手机金属边框设计成为天线结构的一部分,通过优化能够很好地覆盖GSM850/900, DCS1800/PCS1900/UTMS2100/LTE2300/LTE2500七个工作频段,具有很高的实用价值。2、提出了一款基于频率可重构技术的八频段手机天线,所设计天线尺寸仅为43mm×9mm×3mm。该天线由射频开关、耦合枝节和曲折馈电枝节组成,通过射频开关选择不同感值的电感元件接入天线接地端,可改变天线带线的有效电长度,天线能够在低频段获得四种不同的工作状态,可显著增加低频部分的天线带宽值。天线能够很好地覆盖2G、3G和4G通信网络,且有着良好的平均增益和效率。所设计的两款天线经仿真优化和加工实测,均表现出较为优秀的性能。天线不仅有着良好的阻抗匹配特性,且天线的辐射方向图均表现出全向特性,天线的平均增益和效率值均满足实际使用要求,表明所设计天线能够很好地应用于智能手机设备。
【关键词】：移动通信 手机天线 多频段 可重构技术 缝隙天线
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究背景和意义8-10
• 1.2 手机天线研究现状10-13
• 1.3 本文的主要工作和内容安排13-15
• 第二章 天线基本理论15-22
• 2.1 天线的电性能参数16-21
• 2.1.1 有效长度和有效面积16
• 2.1.2 方向图16-17
• 2.1.3 方向性系数17-18
• 2.1.4 S参数18
• 2.1.5 电压驻波比18-19
• 2.1.6 辐射功率19
• 2.1.7 效率和增益19-20
• 2.1.8 阻抗特性20
• 2.1.9 工作带宽20-21
• 2.2 本章小结21-22
• 第三章 手机天线原型及应用技术22-39
• 3.1 手机天线原型22-30
• 3.1.1 单极子天线和IFA天线22-23
• 3.1.2 PIFA天线23-25
• 3.1.3 FICA天线25-28
• 3.1.4 缝隙天线28-30
• 3.2 手机天线的小型化多频段与宽带技术30-38
• 3.2.1 贴片曲流技术31-32
• 3.2.2 介质加载技术32-33
• 3.2.3 耦合馈电技术33-34
• 3.2.4 加载寄生单元技术34-36
• 3.2.5 集总元件加载技术36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 手机天线测试39-46
• 4.1 测试环境与设备39-42
• 4.2 无源测试42-43
• 4.3 有源测试43-44
• 4.4 SAR值44-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第五章 七频段缝隙手机天线设计46-53
• 5.1 天线设计与仿真46-48
• 5.2 结果与分析48-52
• 5.3 本章小结52-53
• 第六章 八频段可重构手机天线设计53-62
• 6.1 天线设计与仿真54-56
• 6.2 结果与分析56-61
• 6.3 本章小结61-62
• 第七章 总结与展望62-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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中国硕士学位论文全文数据库 前7条

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7 张婷;用于手机的小型化多频宽带天线研究[D];华南理工大学;2011年

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本文编号：1127729